На глубине 2,5–7 м от поверхности террасы в слое желтовато-серого суглинка, иногда называемого лессом, обнаружено пять культурных слоев, в которых, за исключением верхнего, находились кострища и очажные пятна, а также фаунистические остатки в виде костей лошади, оленя, сайги и бизона. Результаты споро-пыльцевого анализа свидетельствуют, по А.В. Вислогузовой, что в эпоху накопления (стоянка лессов) район характеризовался открытым ландшафтом со степной растительностью. Лессы датируются второй половиной среднего плейстоцена — Q22 (Вислогузова А.В., 1961), но, как полагают В.А. Ранов и С.А. Несмеянов, возможно лессы имеют характер покровной толщи, отлагавшейся уже в верхнеплейстоценовое время, о чем свидетельствует и археологический материал, самый ранний возраст которого, по их мнению, финальное мустье, причем не исключен и более поздний возраст (Ранов В.А., Несмеянов С.А., 1973, с. 105). По мнению Х.А. Алпысбаева, верхний слой относится к позднему палеолиту, нижние слои — мустьерские, без дальнейшего уточнения (Алпысбаев Х.А., 1979, с. 176). В непонятной связи упоминается радиоуглеродная дата 80000±140/170 лет (Алпысбаев Х.А. 1979, с. 173.).
Материал описан по слоям суммарно. Интересно отметить, что во всех слоях применялось одинаковое сырье — халцедоновые желваки, коренные выходы которых находятся в 1 км от стоянки. В верхнем слое из собранных более чем 3000 «сколов» и «незаконченных орудий» упомянуто 25 нуклеусов, большая часть которых, по-видимому, двусторонние дисковидные, пять нуклевидных и пять рубящих орудий, возможно чоппингов; 10 пластин неправильных очертаний и 15 отщепов со следами ступенчатой ретуши. Основания, на которых этот инвентарь относится к позднему палеолиту, специально не оговариваются. Отличие его от инвентаря нижележащих слоев состоит в находке единичных нуклеусов «примитивного призматического облика» и отсутствии таких позднепалеолитических форм, как скребки и резцы, представленных в мустьерских слоях. Характер культурных остатков свидетельствует, что здесь была мастерская, которая по времени, видимо, недалеко отстоит от нижележащих стоянок-мастерских.
Для второго слоя указано только общее количество находок — более 5000, не считая множества мелких чешуек. Большинство нуклеусов — дисковидной формы, «с хорошо выраженными плоскостями ударных площадок» (Алпысбаев Х.А., 1979, с. 161). Наряду с крупными рубящими орудиями встречены мустьерские остроконечники, мелкие скребла, скребки и резцы. В числе орудий из третьего слоя упоминаются также два миниатюрных ручных рубила, хотя о них далее сказано, что «эта форма встречается и в верхнем палеолите» (Алпысбаев Х.А., 1979, с. 175). В четвертом слое среди прочих изделий упоминается 150 отбойников, что, возможно, является опечаткой.
Очевидно, что без дальнейшего углубленного анализа материалов стоянки в настоящее время невозможно сделать окончательные выводы о ее возрасте. Если, исходя из археологических, материалов, условно допустим позднемустьерский возраст, то геологическая датировка должна быть пересмотрена.
Мустьерские культуры Сары-Арка очень суммарно охарактеризованы А.Г. Медоевым как сочетание типичных мустьерских орудий и образцов «развитого» леваллуа с многочисленными отщепами, часто клектонского типа (признаки выделения их из ашельских комплексов не ясны). О нуклеусах упоминается, что они меньших размеров, чем ашельские, имеются дисковидные односторонние, а также одноплощадочные треугольной и четырехугольной форм. Из орудий отмечены остроконечники и скребла (Медоев А.Г., 1964, с. 94). Стоянка мастерская у юго-западных склонов гор Хантау (юго-западное Прибалхашье) доставила крупнейший в Казахстане комплекс «мустье с ашельской традицией фации леваллуа» (Медоев А.Г., 1970, с. 213–214, рис. 7, 8).
В Центральном Казахстане М.Н. Клапчук отмечает несколько местонахождений мустьерского времени, из которых интересны стоянки Батпак 8 и стоянка-мастерская Батпак 12 в верховьях р. Ишим в 80 км севернее Караганды (Клапчук М.Н., 1966, 1969). На местонахождении Музбель (правый берег р. Сарысу в ее среднем течении) представлен инвентарь, изготовленный из галек микрокварцита и кварцевого песчаника. Наряду с нуклеусами — дисковидными, односторонними и двусторонними, одноплощадочными и двуплощадочными — представлено значительное число галечных орудий, в том числе типичные чопперы и чоппинги. Орудия из крупного плоского отщепа, определенное М.Н. Клапчуком как струг, скорее всего является скреблом. М.Н. Клапчук сопоставляет это местонахождение со стоянкой Кара-Бура на юге Таджикистана (Клапчук М.Н., 1970а), хотя соотношение чопперов и чоппингов здесь иное и не исключено, что стоянка тяготеет к сибирскому палеолиту. В связи с этим необходимо упомянуть местонахождение Передержка 1–2 также на р. Сарысу. Здесь в двух скоплениях собрано свыше 2 тыс. изделий, имеющих смешанный характер. Среди нуклеусов отмечены дисковидные, вееровидный, конические и двуплощадочные двусторонние. В большом числе собраны массивные широкие пластины и их сечения. Из орудий упоминаются лишь пластины с зубчатой ретушью и изделия, которые М.Н. Клапчук называет монофасами (возможно, скребла). Реберчатые пластины и концевой скребок имеют позднепалеолитический облик (Клапчук М.Н., 1969). Возможно, Передержка представляет собой мастерскую переходного от мустье к позднему палеолиту времени, когда еще сильны леваллуазские традиции. Характерные черты сибирского палеолита выступают здесь достаточно явно.